資源簡介

(共32張PPT)
2.2.2 動物細胞融合
本節聚焦：
1.什么是動物細胞融合技術？
2.單克隆抗體是如何制備的？
在臨床上有哪些應用？
1.克隆猴用到了什么技術？該技術概念？
2.為什么用供體猴的一個細胞核進行移植就可以培育出與它幾乎一樣的克隆猴？
3.生殖方式：
4.動物細胞核移植技術分為？
5.動物胚胎細胞核移植和體細胞核移植有什么區別？
動物細胞核移植技術
胚胎細胞核移植 和 體細胞核移植
動物細胞核的全能性
胚胎細胞分化程度低，表現全能性相對容易；
體細胞分化程度高，表現全能性十分困難。
閱讀教材P52，回答下列問題：
概念：動物細胞核移植技術是將動物一個細胞的 移入 中，使這個重新組合的細胞發育成 ，繼而發育成
的技術。
細胞核
去核的卵母細胞
新胚胎
動物個體
原 理
無性生殖
因此體細胞核移植難度明顯高。
6.為什么體細胞克隆猴的誕生能夠轟動世界？
7.在動物體細胞核移植中，為什么非人靈長類動物的細胞核移植非常困難？
閱讀教材P52，回答下列問題：
非人靈長類動物的體細胞核移植非常困難！
①供體細胞的細胞核在去核卵母細胞中不能完全恢復其分化前的功能狀態，導致胚胎發育率低。
②對非人靈長類動物胚胎進行操作的技術尚不完善。
1997年，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達的奶牛，年產奶量為30.8 t，創造了世界奶牛產奶量最高新紀錄。目前世界各國高產奶牛場奶牛，年平均產奶量一般為十幾噸，而我國奶牛產奶量年平均水平僅為3～4 t。
能否依據“克隆猴”的培育過程，進行優質奶牛的快速繁育？
從社會中來
討論：
體細胞核移植的過程
根據教材P53圖，回答下列問題：
1.找出圖中的供體細胞和受體細胞？
采集的卵母細胞應培養至什么時期？
①其細胞質中含有激發細胞核全能性表達的物質；
②卵母細胞體積大，易操作；
③卵母細胞卵黃多，營養物質豐富。
供體：高產奶牛的體細胞
受體：卵母細胞
供體
受體
2.選擇卵母細胞作為核移植受體細胞的原因？
MⅡ期(減數分裂Ⅱ中期)
3.卵母細胞去核的方法？
“去核”去的是什么？（P52相關信息）
4.注入“去核卵母細胞”的是“整個供體細胞”還是“供體細胞的細胞核”？
為什么？
體細胞核移植的過程
根據教材P53圖，回答下列問題：
①對卵母細胞損傷較??；
②保證供體細胞的細胞核不被破壞，操作方便。
直接將供體細胞注入去核卵母細胞的透明帶內
√
顯微操作法
顯微
注射法
動物細胞融合技術·概念和原理
01
1.概念：使 或 動物細胞結合形成 的技術。
2.結果：形成 。
3.原理： 。
4.誘導融合的方法：
①物理法： ；
②化學法： ；
③生物法： 。
兩個
多個
一個細胞
雜交細胞
細胞膜的流動性
→具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息。
電融合法
滅活病毒誘導法
PEG融合法
動物細胞融合特有
①“滅活病毒誘導法”中“滅活”的具體含義是：
用物理或化學手段使 ，但 。
②滅活病毒誘導細胞融合的原理是：
病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細胞膜上的 發生作用，
使細胞互相凝集，細胞膜上的 分子和 分子重新排布，
細胞膜打開，細胞發生 。
相關信息·滅活病毒誘導法
01
糖蛋白
蛋白質
脂質
融合
病毒或細菌失去感染能力
并不破壞它們的抗原結構
動物細胞融合技術·概念和原理
01
5.意義：
細胞融合技術突破了 的局限，使 成為可能。
6.應用：
①成為研究細胞 、細胞 、腫瘤和培育 等的重要手段。
②利用動物細胞融合技術發展起來的雜交瘤技術，
為制造 開辟了新途徑。
遠緣雜交
有性雜交
遺傳
免疫
生物新品種
單克隆抗體
動物細胞融合技術·判斷正誤P33
01
(1)與植物原生質體融合相比，動物細胞融合特有的誘導因素有
聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒(　　)
(2)滅活的含義是用物理或化學手段使病毒或細菌失去感染能力，
但并不破壞它們的抗原結構(　　)
×
聚乙二醇(PEG)融合法并不是動物細胞融合所特有的。
√
1．如圖表示仙臺病毒誘導動物細胞融合的部分過程，下列敘述正確的是(　　)
A．細胞A和細胞B必須為同種細胞才能融合
B．細胞C同時有細胞A和細胞B的遺傳物質
C．該融合過程體現了細胞膜具有選擇透過性
D．此過程的原理是動物細胞具有全能性
動物細胞融合技術·落實思維方法P33
01
B
不同種的細胞也能融合，如人、鼠細胞融合，×;
該融合過程體現了細胞膜具有流動性，×;
最終形成雜交細胞，沒有體現細胞的全能性，×;
2．對比動物細胞融合和植物體細胞雜交技術，下列論述合理的是(　　)
A．均可使用PEG、電融合或滅活病毒誘導細胞融合
B．兩者都可以跨越種屬間的生殖隔離
C．兩者都可以體現細胞的全能性
D．在適宜的條件下，均可產生完整個體
動物細胞融合技術·落實思維方法P33
01
B
滅活病毒是動物細胞融合特有的誘導因素，×;
動物細胞融合技術沒有體現細胞的全能性，×;
目前，動物細胞融合技術不能產生完整個體，×;
單克隆抗體及其應用·傳統抗體的獲得
02
【舊知識回顧】抗體
1.定義：機體產生的專門應對 的 ；
2.特點： 性，一種抗體只能與一種抗原結合；
3.分布：① （主要）；
② ；
抗原
特異
蛋白質
血清
組織液及外分泌液(如乳汁)
【傳統抗體的獲得】
①方法：向動物體內反復注射某種 ，使動物產生 ，
然后從動物血清中分離所需 。
②缺陷： 、 、 。
抗原
抗體
抗體
體液免疫
產量低
純度低
特異性差
單克隆抗體及其應用·單克隆抗體的制備
02
【資料】
動物體內產生的特異性抗體種類超過百萬種，
但每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性的抗體。
請結合資料，提出獲得大量制備單一抗體的思路？
思考
一個
B淋巴細胞
克隆
大量、單一
的抗體
細胞群
【細胞克隆】是一種無性繁殖技術，通過將單個細胞從群體內
分離出來單獨培養，使其重新繁衍成一個新的細胞群。
單克隆抗體及其應用·單克隆抗體的制備
02
【資料】
在體外培養的條件下，一個B淋巴細胞是不可能無限增殖的。
請結合資料，提出解決B淋巴細胞不能無限增殖的思路？
思考
B淋巴細胞
[產生單一抗體]
骨髓瘤細胞
[無限增殖]
單克隆抗體
[大量、單一的抗體]
雜交細胞
[產生單一抗體]
[無限增殖]
1975年，科學家米爾斯坦[英]和科勒[德]根據該設想，通過實驗，成功制備單克隆抗體，并獲得了諾貝爾獎。
注射特定的抗原
多種B淋巴細胞
將骨髓瘤細胞
與B淋巴細胞融合
骨髓瘤細胞
培養骨髓瘤細胞
從脾中提取
誘導融合
單克隆抗體及其應用·制備過程
02
①動物細胞融合
【問題①】
給小鼠注射特定抗原的目的是？
使小鼠產生能
分泌特定抗體
的B淋巴細胞。
【問題②】
誘導融合的方法有哪些？
①PEG融合法；
②電融合法;
③滅活病毒誘導法
免疫器官，
內含大量的淋巴細胞。
單克隆抗體及其應用·制備過程
02
②第一次篩選
【問題③】
體系中出現多種類型細胞的原因是？
細胞融合是隨機的，且融合率達不到100%。
[骨髓瘤-骨髓瘤]
[B淋巴-B淋巴]
[骨髓瘤-B淋巴]
雜交瘤細胞
將骨髓瘤細胞
與B淋巴細胞融合
多種雜交細胞
未融合的細胞
用特定的
選擇培養基
篩選
目的：篩選出雜交瘤細胞
【原理】在特定的選擇培養基上，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞才能生長。
【問題④】
是否所有的雜交瘤細胞都能產生所需的抗體？
不一定。
體系中有 種
類型細胞
5
單克隆抗體及其應用·制備過程
02
③第二次篩選
因為從脾中提取的B淋巴細胞有多種，其產生的
抗體不一定是目的抗體。
分泌的抗體
能與特定抗原結合
【多孔細胞培養板】
克隆化培養和抗體檢測
每一個孔中盡量只接種一個雜交瘤細胞,產生一種抗體
[克隆化培養-擴大培養]
用特定抗原進行抗體檢測
[抗體檢測-陽性]
篩選出能產生
所需抗體的雜交瘤細胞
雜交瘤細胞
抗體檢測呈陽性
的雜交瘤細胞
克隆化培養和抗體檢測
【可進行多次】
目的：篩選出能分泌所需抗體的
雜交瘤細胞。
【原理】抗原-抗體的特異性結合
單克隆抗體及其應用·制備過程
02
④動物細胞培養
抗體檢測呈陽性
的雜交瘤細胞
體外培養
體內培養
(注射到小鼠腹腔內)
單克隆抗體
從細胞培養液中提取
從小鼠腹水中提取
優點：可大規模培養，大量生產；
缺點：需要人為控制培養條件，成本相對較高
優點：易于控制培養條件，成本較低
缺點：規模小，產量少
目的：獲得單克隆抗體
優點：
①靈敏度高；
②特異性強；
③可大量制備；
單克隆抗體及其應用·制備過程【小結】
02
產生所需抗體的雜交瘤細胞
體外培養
體內培養
骨髓瘤
細胞
培養
骨髓瘤細胞
多種雜交細胞
未融合細胞
①
②
③
④
動物細胞融合
第一次篩選
第二次篩選
動物細胞培養
多種
B淋巴細胞
小鼠
注射特定抗原
誘導
融合
選擇培養基進行篩選
多種雜交瘤細胞
獲得
單克隆抗體
克隆化培養
抗體檢測
單克隆抗體及其應用·制備過程【小結】
02
【擴展資料】
①細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基蝶呤阻斷。②免疫的B淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但它不能分裂增殖，本身也不能在體外長期存活。③鼠骨髓瘤細胞中只有D途徑，沒有S途徑，但它能不斷分裂增殖。如果它的D途徑被阻斷的話，它會因不能合成DNA而死亡。
【核心歸納】單克隆抗體制備過程中，
第一次篩選的目的是：
。
方法是：用 進行篩選。
根據上述資料可知，
應向培養基中加入 。
第二次篩選的目的是：
。
方法是： 。
其原理是： 。
篩選出雜交瘤細胞
特定的選擇培養基
氨基蝶呤
篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細胞
抗體檢測
抗原—抗體的特異性結合
單克隆抗體及其應用·單克隆抗體的應用
02
【小結①】被廣泛用作 ，
在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發揮重要作用；
病毒蛋白的檢測依賴抗體
【資料1】利用同位素或熒光標記的單克隆抗體在特定組織中成像的技術，可定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病。
【資料2】用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的“早早孕診斷試劑盒”。在妊娠第8天就可以做出診斷，這比原來的診斷方法提前了10d左右，可以避免孕婦在不知道妊娠的情況下因服用藥物而對胎兒造成不利影響。該方法檢測的準確率在90%以上。
診斷試劑
單克隆抗體及其應用·單克隆抗體的應用
02
單克隆抗體及其應用·單克隆抗體的應用
02
【資料3】使用高效的細胞毒素類藥物進行化療可以有效殺傷腫瘤細胞。但細胞毒素沒有特異性，在殺傷腫瘤細胞的同時還會對健康細胞造成傷害，這限制了它在臨床上的應用。抗體-藥物偶聯物(ADC)，將細胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結合，實現了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。
【小結②】
可以 。
運載藥物
單克隆抗體及其應用·單克隆抗體的應用
02
ADC的抗體和藥物各具有什么作用？
思考
提示：抗體主要發揮 作用，
即通過 ,將連接的藥物輸送到 。
藥物發揮 效應，如殺傷靶細胞。
靶向運輸
特異性結合靶細胞表面的抗原
靶細胞
治療
除了細胞毒素，還有哪些物質理論上可以作為ADC偶聯的藥物？
思考
提示：①可用 標記單克隆抗體進行靶向放療。
②一些作用于 的藥物可以通過阻斷腫瘤細胞的信號通路
來抑制其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結合進行治療。
放射性同位素
細胞信號轉導通路
單克隆抗體及其應用·單克隆抗體的應用
02
單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床上各具有什么優勢？
思考
提示：①單克隆抗體診斷試劑盒中的單克隆抗體只與特定的抗原反應,
故 和 大大提高;生產單克隆抗體的 可以傳代培養、冷凍保存和復蘇利用,有利于控制產品的質量和標準化生產。
③ADC能夠協同發揮抗體特異性識別的靶向作用和細胞毒素對腫瘤細胞的殺傷作用,因此它在臨床上具有 、 等優點。
特異性
雜交瘤細胞
靶點清楚
靈敏性
毒副作用小
單克隆抗體及其應用·單克隆抗體的應用
02
【資料4】單克隆抗體藥物已被廣泛用于腫瘤、自身免疫病等疾病的治療，
如:利妥昔單抗被用于治療復發難治的低分化B細胞淋巴瘤；
曲妥珠單抗被用于治療乳腺癌等。
【小結③】
自身也可用于 ；
治療疾病
單克隆抗體及其應用·判斷正誤P34
02
(1)B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后，得到的都是雜交瘤細胞(　　)
(2)單克隆抗體制備過程中兩次篩選的目的相同(　　)
(3)ADC的抗體具有靶向運輸作用、藥物具有治療作用(　　)
×
只考慮兩兩融合有3種，即BB、BG、GG，故還需要進行篩選。
√
×
不同。
第一次篩選是為了篩選出雜交瘤細胞；
第二次篩選是為了獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。
3．甲狀旁腺激素(PTH)水平是人類多種疾病的重要診斷指標。研究者制備
單克隆抗體用于快速檢測PTH，有關制備過程的敘述不正確的是(　　)
A．需要使用動物細胞培養技術
B．需要制備用PTH免疫的小鼠
C．利用抗原—抗體結合的原理篩選雜交瘤細胞
D．篩選能分泌多種抗體的單個雜交瘤細胞
單克隆抗體及其應用·落實思維方法P35
02
D
由于一個B淋巴細胞經分化形成漿細胞后通常只能產生一種抗體，
故篩選出的單個雜交瘤細胞無法分泌多種抗體，×;
4．將特定藥物與單克隆抗體相結合制成的“生物導彈”，能夠用于殺死人類某些癌細胞，其過程如圖所示?！吧飳棥敝饕蓛刹糠纸M成，一是“瞄準裝置”，二是殺傷性“彈頭”。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．“脾臟中的細胞”是從經免疫處理的實驗動物中獲取的B淋巴細胞
B．雜交瘤細胞在培養瓶中培養時不會出現接觸抑制的現象
C．“瞄準裝置”是指能夠特異性識別癌細胞的單克隆抗體
D．構成“彈頭”的抗癌藥物具有選擇性殺傷癌細胞的功能
單克隆抗體及其應用·落實思維方法P35
02
D
構成“彈頭”的抗癌藥物沒有特異性，
“瞄準裝置”中的單克隆抗體能將藥物帶到特定部位，從而選擇性殺傷癌細胞，×;
隨堂小練·書本P51
1.下列有關動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述,錯誤的是( )
A.它們的原理都涉及細胞膜的流動性
B.都可以用電融合法或PEG融合法誘導融合
C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細胞
D.前者主要是為了獲得細胞產品,后者主要是為了獲得雜種植株
2.科學家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原,制備出了單克隆抗體。
下列相關敘述正確的是( )
A.利用該單克隆抗體可以診斷是否感染SARS病毒
B.體外培養單個B淋巴細胞可以獲得針對SARS病毒的單克隆抗體
C.將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合,經誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞
D.將純化的核衣殼蛋白反復注射到小鼠體內,從小鼠血清中分離出的抗體
為單克隆抗體
C
A
下節課前提問
顯微操作去核
細胞培養
電融合法
物理或化學方法激活
生出與 遺傳物質 的犢牛
早期胚胎培養
動物細胞培養
胚胎移植
動物細胞融合
動物細胞核移植技術
的卵母細胞
供體細胞
采集 細胞，在體外培養到 期
從供體身上
取 細胞
將胚胎移入受體（代孕）母牛體內
卵母
MⅡ
體
去核
重構胚
供體奶牛
早期胚胎
注入
顯微注射法
基本相同

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